Научно-Исследовательская работа по физике на тему: «Судно на воздушной подушке».

Научно-Исследовательская работа по физике
на тему: «Судно на воздушной подушке».
ПЛАН:
Судно на воздушной подушке.
 Первые катера на воздушной подушке.
 Параметры строения судна на воздушной подушке.
 Воздушная подушка.
 Статическая и динамическая воздушные подушки.
 Виды воздушной подушки.
 Первое судно на воздушной подушке с повышенной
мореходностью.
 Заключение.

Судно на воздушной
подушке
Судна на воздушной подушке (СВП) — тип судна с
динамическим принципом поддержания, которое может
двигаться с большой скоростью и над водой, и над твёрдой
поверхностью (амфибийные СВП) на небольшом расстоянии
над ним, на так называемой воздушной подушке,
образованной нагнетаемым под днище воздухом.
Первые катера на воздушной
подушке
Первые в мире опытные катера на воздушной подушке были
построены в 1935 году советским конструктором Владимиром
Левковым. В работе «Вихревая теория ротора» (1925) он
первым обосновал возможность создания СВП и создал
аэродинамическую лабораторию в 1926-ом.
Позже, принцип движения на воздушной подушке разработал
Константин Циолковскийй в 1927 году.
К началу XXI века было построено множество
экспериментальных судов на воздушной подушке
водоизмещением более 150 тонн, которые уже совершали
пассажирские и грузовые рейсы.
Параметры и строение судна на
воздушной подушке
Привод
Период
Скорость
двигатель
внутреннего
сгорания
(поршневой
или газовая
турбина)
с середины XX
века
до 150 км/ч
Область
применения
грузовые
перевозки,
общественный
транспорт,
высадка
морских
десантов
Инфраструктура
водная гладь
или другие
ровные
поверхности
Воздушная подушка
Воздушная подушка — это слой сжатого воздуха
под днищем судна, который приподнимает его
над поверхностью воды или земли. Отсутствие
трения о поверхность позволяет снизить
сопротивление движению. От высоты подъёма
зависит способность такого судна двигаться над
различными препятствиями на суше или над
волнами на воде.
Статическая и динамическая
воздушные подушки
По способу создания различают статическую
(создаваемую вентилятором) и динамическую
(создаваемую за счет повышения давления при
движении аппарата вблизи опорной поверхности)
воздушные подушки.
Виды воздушной подушки
Наиболее простой способ образования воздушной подушки —
камерный. Воздух, нагнетаемый вентилятором под куполообразное
днище, свободно вытекает по его периметру. Чем больше подача
воздуха, тем выше поднимается судно, но это требует повышенных
затрат энергии, поэтому при большой высоте подъёма этот способ не
экономичен. Для уменьшения расхода воздуха у судов,
предназначенных для движения только над поверхностью воды,
подушку по бортам ограждают погруженными в воду жесткими
стенками или узкими корпусами — скегами. Такие суда называют
судами скегового типа.
Более экономичен при большой высоте подъёма сопловой способ
образования воздушной подушки, когда нагнетаемый вентилятором
воздух подается под днище через наклоненные внутрь сопла,
расположенные по его краям. Струи вытекающего из сопел воздуха
изгибаются так, что центробежные силы, действующие на движущиеся
по криволинейным траекториям частицы воздуха, уравновешиваются
повышенным давлением в подушке, и воздушная подушка как бы
«запирается» этими струями. Для увеличения высоты подъёма и
уменьшения затрат мощности на образование воздушной подушки по
её периметру дополнительно устанавливаются гибкие ограждения.
Первое судно на воздушной подушке
с повышенной мореходностью
Одно из первых судов на воздушной подушке с повышенной
мореходностью, предназначенных для перевозки пассажиров и грузов
через пролив Ла-Манш при волнах высотой до 3 м — английское судно СР
№ 4, построенное в 1967 г. Оно имеет сопловую схему образования
подушки с гибким ограждением высотой 2,1 м. Водоизмещение судна —
167 т, на нем размещается 670 пассажиров (или 174 пассажира и 30
автомобилей). Четыре газовые турбины мощностью по 3130 кВт приводят
во вращение 4 вентилятора и 4 винта изменяемого шага. Максимальная
скорость над водой — 120 км/ч.
Схема работы судна с воздушной
подушкой: 1 — воздушные винты; 2 —
поток воздуха; 3 — вентилятор; 4 —
гибкая перепонка
Заключение
Судна на воздушной подушке успешно зарекомендовали
себя благодаря уникальным эксплуатационным
возможностям: движение с высокой скоростью и
амфибийность, базирование на необорудованном берегу.
В оборонной сфере ими обеспечивается выполнение
десантных и патрульных операций, они используются они
также в качестве кораблей охранения в ближней морской
зоне, в работе пограничных и таможенных службах. Не
менее успешны они и при использовании в гражданских
целях в качестве амфибийных транспортных средств в
условиях труднодоступных районов, заболоченной
тундры, мелководного шельфа.